Herkules–Corona Borealis‑Mauer: Größte Struktur im Universum (10 Mrd. Lj)
Herkules–Corona Borealis‑Mauer: Die größte Struktur des Universums – ein 10 Mrd. Lj großes Galaxiennetz, entdeckt durch Gammastrahlenausbrüche. Faszinierende Kosmologie!
Die Herkules-Corona Borealis-Mauer (engl. Hercules–Corona Borealis Great Wall) ist eine der größten, wenn nicht die größte bislang berichtete großräumige Struktur im Universum. Sie wurde anhand der räumlichen Verteilung entfernter Gammastrahlenausbrüche (GRBs) entdeckt und besteht aus einer ungewöhnlich dichten Ansammlung von Galaxien bzw. Materie entlang einer großen Fläche am Himmel.
Bildergalerie
7 Bilder
Größe, Lage und Beobachtungsdaten
Nach der ursprünglichen Veröffentlichung ist die Struktur etwa 10 Milliarden Lichtjahre lang, rund 7,2 Milliarden Lichtjahre breit und fast 1 Milliarde Lichtjahre dick. Sie liegt in Richtung der Sternbilder Herkules und Corona Borealis und wird daher so benannt. Die beobachtete Distanz entspricht einer Rotverschiebung in der Größenordnung von ungefähr z ≈ 2, das heißt: Wir sehen die Struktur so, wie sie vor rund 10 Milliarden Jahren existierte.
Entdeckung und Methodik
Die Entdeckung wurde im November 2013 von Istvan Horváth und Kollegen veröffentlicht. Sie beruht auf der Kartierung von Gammastrahlenausbrüchen zwischen 1997 und 2012, die mit Satelliten wie Swift und Fermi aufgezeichnet wurden. Für viele dieser GRBs konnte die Rotverschiebung ermittelt werden; auffällig war, dass eine Gruppe von Ausbrüchen sehr ähnliche Rotverschiebungen aufwies und am Himmel eng beieinander lag. Aus dieser Häufung schlossen die Autoren auf eine großräumige Konzentration von Materie.
Warum GRBs? Gammastrahlenausbrüche sind extrem hell und damit bis in große kosmologische Entfernungen beobachtbar. Sie entstehen (bei den langdauernden GRBs) beim Kollaps sehr massereicher Sterne und markieren damit Regionen intensiver Sternentstehung. Weil sie so lichtstark sind, eignen sie sich als Tracer für die Struktur des fernen Universums, vorausgesetzt, man verfügt über genügend Messwerte und weiß Beobachtungsselektionen zu kontrollieren.
Bedeutung: Widerspruch zum kosmologischen Prinzip?
Die behauptete Größe der Herkules–Corona Borealis‑Mauer scheint auf den ersten Blick dem kosmologischen Prinzip zu widersprechen, das auf sehr großen Skalen (ab einigen hundert Millionen Lichtjahren) Homogenität und Isotropie des Universums annimmt. Werden Strukturen mit Ausdehnungen von mehreren Milliarden Lichtjahren verlässlich nachgewiesen, würde dies unsere Vorstellung von der maximal zu erwartenden Größe kohärenter Strukturen und damit Modelle der Strukturentstehung im frühen Universum herausfordern.
Allerdings ist die Interpretation nicht trivial: Die Homogenität des Universums ist eine statistische Aussage und erlaubt in seltenen Fällen große Fluktuationen. Zudem hängt die Frage, ob eine einzelne Beobachtung tatsächlich das Prinzip verletzt, von Messgenauigkeit, systematischen Effekten und Stichprobengröße ab.
Kritik, Unsicherheiten und alternative Erklärungen
- Begrenzte Stichprobe: Nur ein Teil aller GRBs hat eine gesicherte Rotverschiebung; die Gesamtzahl ist vergleichsweise klein. Kleine Stichproben können zu statistischen Fluktuationen führen, die als vermeintliche Strukturen erscheinen.
- Selektions- und Beobachtungseffekte: Die Himmelsabdeckung von Satelliten, die Fähigkeit, nachfolgenden optischen Gegenpart zu finden und dessen Rotverschiebung zu messen, sowie Helligkeitsgrenzen können die räumliche Verteilung verzerren.
- Reproduzierbarkeit: Mehrere nachfolgende Analysen kamen zu unterschiedlicher Bewertung der Signifikanz; einige Forscher halten das Signal für nicht robust gegen bekannte Selektionsbiases und statistische Unsicherheiten.
- Interpretation von "Struktur": Eine Häufung von GRBs bedeutet nicht automatisch, dass sich dort eine einzige zusammenhängende, physikalische Struktur wie ein "Mauer"-Objekt befindet — es kann sich auch um eine Projektion mehrerer zusammenfallender Regionen handeln oder um eine Kombination komplexer Effekte.
Aktueller Stand und Ausblick
Seit der ursprünglichen Veröffentlichung wird die Existenz und Interpretation der Herkules–Corona Borealis‑Mauer in der Fachwelt diskutiert. Die Behauptung bleibt umstritten: Einige halten sie für einen Hinweis auf ungewöhnliche großräumige Fluktuationen, andere sehen vor allem die Limitationen der Daten und der Methodik.
Weitere, unabhängige Tests sind nötig. Zukünftige großräumige Beobachtungsprogramme und Kataloge (z. B. tiefe Galaxien‑ und Quasar‑Surveys sowie größere GRB‑Samples) werden helfen, das Signal zu überprüfen. Instrumente und Projekte wie eROSITA, DESI, Euclid oder das Rubin‑Observatorium (LSST) werden in den kommenden Jahren Daten liefern, mit denen sich solche extremen Befunde besser prüfen lassen.
Fazit: Die Herkules–Corona Borealis‑Mauer ist eine faszinierende und provokante Beobachtung, die die Diskussion über großräumige Strukturen und die Grenzen der kosmologischen Homogenität angeheizt hat. Der Befund ist aber nicht endgültig bestätigt — er bleibt ein offenes Forschungsproblem, das von größeren und systematischeren Datensätzen abhängt.
Fragen und Antworten
F: Was ist die Große Mauer von Hercules-Corona Borealis?
A: Die Hercules-Corona Borealis Great Wall ist die größte bekannte Superstruktur im Universum. Es handelt sich um eine riesige Gruppe von Galaxien, die ein gigantisches blattartiges Muster bilden, das etwa 10 Milliarden Lichtjahre lang, 7,2 Milliarden Lichtjahre breit und fast 1 Milliarde Lichtjahre dick ist.
F: Wie wurde sie entdeckt?
A: Die Hercules-Corona Borealis Great Wall wurde im November 2013 durch die Kartierung von Gammastrahlenausbrüchen entdeckt. Dabei handelt es sich um sehr helle Explosionen von fernen, massereichen Sternen, die in weniger als einer Zehntelsekunde mehr Energie freisetzen als die Sonne in ihrem gesamten Leben von 10 Milliarden Jahren. Gammastrahlenausbrüche sind sehr selten, aber sie können genutzt werden, um herauszufinden, ob es in dieser Richtung eine Galaxie oder eine große Gruppe von Materie gibt. Astronomen haben diese Ausbrüche zwischen 1997 und 2012 mit den Robotersatelliten Swift und Fermi kartiert und dabei etwas Interessantes festgestellt: 14 Gammastrahlenausbrüche hatten sehr ähnliche Rotverschiebungen und lagen dicht beieinander, was darauf hindeutet, dass es in dieser Region eine große Gruppe von Galaxien und Materie gab.
F: Wie lässt sich diese Struktur mit anderen Strukturen vergleichen?
A: Die Huge Large Quasar Group (die bisher größte Struktur) ist 4 Milliarden Lichtjahre lang, während die Milchstraße nur 200.000 Lichtjahre misst und die Entfernung von der Milchstraße zur Andromeda-Galaxie nur 2,5 Millionen Lichtjahre beträgt. Diese Struktur ist jedoch 10 Milliarden Lichtjahre lang und damit 8 Mal größer als jede andere bekannte Struktur.
F: Welcher Theorie widerspricht dies?
A: Diese Entdeckung widerspricht Albert Einsteins kosmologischem Prinzip, das besagt, dass zwei Regionen im Universum auch dann ähnlich aussehen, wenn sie weit voneinander entfernt sind, solange diese Regionen eine Größe von mehr als 250 bis 300 Millionen Lichtjahren haben - die maximale Größe von Strukturen muss demnach bei etwa 1,2 Milliarden Lichtjahren liegen - diese Struktur überschreitet jedoch diese Grenze, indem sie 8-mal größer ist als erwartet, was Einsteins Theorie widerspricht.
F: Warum bleibt seine Existenz immer noch ein Rätsel?
A: Seine Existenz bleibt rätselhaft, weil er sich innerhalb einer Zeitspanne von 3,8 Milliarden Jahren gebildet hat, denn seine Entstehung hätte angesichts seiner Größe - 10 Milliarden Lichtjahre - länger gedauert als zu Beginn des Universums vor 13,8 Milliarden Jahren, als seine Lichter gerade begannen, sich uns zu nähern.
F: Welche Idee legt nahe, dass sich der Urknall aufgrund dieser unglaublichen kosmischen Struktur als falsch erweisen könnte?
A: Einige meinen, dass der Urknall aufgrund dieser unglaublichen kosmischen Struktur als falsch erwiesen werden könnte, weil er sich innerhalb einer Zeitspanne von 3,8 Milliarden Jahren gebildet hat, da seine Entstehung angesichts seiner Größe länger gedauert hätte, als das Universum vor 13,8 Milliarden Jahren begann, als seine Lichter sich uns gerade erst näherten.
Verwandte Artikel
Autor
AlegsaOnline.com Herkules–Corona Borealis‑Mauer: Größte Struktur im Universum (10 Mrd. Lj) Leandro Alegsa
URL: https://de.alegsaonline.com/art/43728
Quellen
- mnras.oxfordjournals.org : mnras.oxfordjournals.org/content/early/2013/01/07/mnras.sts497.full